一种三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法和系统与流程

1.本发明涉及电池检测领域，特别涉及一种三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法和系统。


背景技术：

2.三元锂电在生产的过程中，时时刻刻都会对电池中涉及的物料信息、设备参数等进行记录并上传国家追溯平台，当出现质量问题时，可以很方便的筛查出所有相关的电池信息，从而避免更大的事故发生。
3.当三元锂方形电池顶盖焊接完成以后，所有的单体电芯需要追溯的信息全部通过对电池外壳进行激光电池码，最终将这些信息绑定在重新雕刻的信息码中。但是，在日常生产过程中会发现，由于设备原因，可能出现电池码不全、电池码缺失等情况，造成电池质量问题，后期电池信息追溯有很大的风险。


技术实现要素：

4.为了解决现有问题，本发明提供了一种三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法和系统，具体方案如下：
5.一种三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法，包括以下步骤：
6.s1，根据检测三元锂方形电池电芯的可拍照信号，采集三元锂方形电池的电芯上的电池码；
7.s2，对步骤s1采集的电池码进行处理得到所有条码信息；
8.s3，将步骤s2中得到的所述条码信息进行处理后判断电芯是否合格；
9.s4，根据步骤s3中的判断结果做出相应的执行动作。
10.进一步地，基于上述方法的系统，包括硬件系统和软件系统；
11.所述硬件系统包括三元锂方形电池、视觉硬件系统、网路系统、plc控制系统、检测机构、执行机构以及上位机；
12.所述软件系统包括视觉上位控制软件和视觉vpp；
13.所述检测机构检测到三元锂方形电池的电芯后，将检测信号经由plc控制系统上传至上位机，上位机内的所述上位控制软件调用所述视觉vpp，视觉vpp控制视觉硬件系统采集三元锂方形电池上的电池码进行处理，得到所有的条码信息，并上传至视觉上位控制软件，视觉上位控制软件对上传的所有条码信息进行处理，判断是否为合格电芯，上位机再将判断结果通过网络系统发送给plc控制系统，plc控制系统根据结果控制执行机构做出相应的动作。
14.优选的，所述上位机操作系统为windows7及以上。
15.优选的，所述视觉硬件系统包括镜头、摄像机、图像采集卡、输入输出单元以及控制装置，支持gige接口，用于三元锂方形电池的电池码的图像采集
16.优选的，所述网络系统，包括工业级路由器、交换机以及ap，用于对上位机与现场
的plc控制系统、视觉硬件系统进行组网。
17.优选的，所述视觉上位控制软件，使用visual studio，基于c#、winform，并调用vision pro中相关dll文件开发。
18.优选的，所述视觉vpp，基于vision pro开发。
19.优选的，所述plc控制系统，包括plc及其附属设备，并通过网络系统组网，使得plc可以与上位机中的视觉上位控制软件进行交互，通过内部io或以太网协议对执行机构进行控制，用于将检测机构检测的可拍照信号发送至视觉上位控制软件；且当视觉控制软件发送结果给plc时，plc控制执行机构进行相应动作。
20.优选的，所述电池码，包括电芯的批次和追溯码，类型为data matrix，还包括可以直接目视的四组ocr码，内容为批次和追溯码的ocr码、电池规格信息。
21.优选的，所述检测机构包括检测电芯是否到位的传感器，以及对电池进行定位的气缸、电磁阀；所述执行机构，包括对视觉结果不合格的电芯进行筛出的伺服轴或机器人。
22.本发明的有益效果在于：
23.本发明对电池码信息增加了视觉检测功能，有效地筛选出电池码不全或电池码缺失的电芯，保证电芯出厂时具有完整的电池码。有效地从源头上切断事故时对电芯进行追溯困难的现象。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.附图说明如下：
26.图1为本发明的系统原理框图。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.一种三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法，包括以下步骤：
29.s1，根据检测三元锂方形电池电芯的可拍照信号，采集三元锂方形电池的电芯上的电池码；
30.s2，对步骤s1采集的电池码进行处理得到所有条码信息；
31.s3，将步骤s2中得到的条码信息进行处理后判断电芯是否合格；
32.s4，根据步骤s3中的判断结果做出相应的执行动作。
33.基于上述三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，包括硬件系统和软件系统。
34.其中，硬件系统包括三元锂方形电池、视觉硬件系统、网路系统、plc控制系统、检
测机构、执行机构以及上位机。
35.软件系统包括视觉上位控制软件和视觉vpp。
36.具体地，上位机操作系统优选windows7及以上，内存8g以上，并且安装了net framework 4.0及以上开发平台和cognex公司的vision pro视觉开发平台。
37.视觉硬件系统包括镜头、摄像机、图像采集卡、输入输出单元以及控制装置，支持gige接口，用于三元锂方形电池的电池码的图像采集。其中，图像采集卡包括工业级千兆网卡用于相机图像采集。
38.网络系统，包括工业级路由器、交换机以及ap，用于对上位机与现场的plc控制系统、视觉硬件系统进行组网。
39.视觉上位控制软件，使用visual studio，基于c#、winform，并调用vision pro中相关dll文件开发。具有以下功能：
40.1、可调用vision pro开发后的视觉vpp项目文件。
41.2、可控制触发视觉vpp进行拍照。
42.3、可读取视觉vpp中的数据发送项。
43.4、可对接受的数据发送项进行再处理，并通过视觉控制软件中设置的条码长度与读取到的条码长度进行比较，并将电池码和输出结果“ok”、“ng”显示在界面处理后的图像上。
44.5、可通过plc协议与plc控制系统进行交互，接受可拍照信号和发送处理后的结果。
45.6、视觉参数、用户参数可在视觉上位控制软件中设置，电池码信息、结果计数及日志可在上位机的界面显示。
46.7、处理后的电池信息可保存至本地或远端数据库系统。
47.视觉vpp，基于vision pro开发。其处理功能及逻辑步骤如下：
48.sa1，通过image source对电芯的电池码进行图像采集；
49.sa2，通过cogimageconverttool工具对sa1采集的图像进行转换处理；
50.sa3，通过cogiponeimagetool工具并使用“量化”参数对sa2中转换处理后的图像进行进一步处理；
51.sa4，通过cogidtool对步骤sa3处理后的图像中三元锂方形电池的电池码中的data matrix码进行识别，并得到二维码的中心坐标；
52.sa5，通过cogfixturetool得到步骤sa4中二维码中心坐标建立坐标系；
53.sa6，通过多个cogocrmaxtool工具以步骤sa5得到的坐标系为工具坐标，对步骤sa2得到的图像进行采集训练，并形成多套训练集合，最终可稳定识别三元锂方形电池码中的多组ocr码；
54.sa7，对步骤sa4与步骤sa6所得到的条码信息，添加的视觉vpp的发送项中，以便视觉上位控制软件采集处理。
55.plc控制系统，包括plc及其附属设备，并通过网络系统组网，使得plc可以与上位机中的视觉上位控制软件进行交互，通过内部io或以太网协议对执行机构进行控制，用于将检测机构检测的可拍照信号发送至视觉上位控制软件；且当视觉控制软件发送结果给plc时，plc控制执行机构进行相应动作。
56.电池码，包括电芯的批次和追溯码，类型优选为data matrix，还包括可以直接目视的四组ocr码，内容为批次和追溯码的ocr码、电池规格信息。
57.检测机构包括检测电芯是否到位的传感器，以及对电池进行定位的气缸、电磁阀；执行机构，包括对视觉结果不合格的电芯进行筛出的伺服轴或机器人。
58.本系统的工作原理：检测机构检测到三元锂方形电池的电芯后，将检测信号经由plc控制系统上传至上位机。上位机内的上位控制软件调用视觉vpp。视觉vpp控制视觉硬件系统采集三元锂方形电池上的电池码进行处理。得到所有的条码信息，并上传至视觉上位控制软件。视觉上位控制软件对上传的所有条码信息进行处理，判断是否为合格电芯，上位机再将判断结果通过网络系统发送给plc控制系统。plc控制系统根据结果控制执行机构做出相应的动作。
59.本发明是对电池码信息增加了视觉检测功能，包含实现此功能所需的硬件及软件系统，核心部分为先通过vision pro搭建好所有条码识别算法并生成vpp项目文件，再通过编写winform视觉上位控制软件调用vpp对数据进行处理并给出检测结果，同时接受和发送数据至plc，从而实现了电池条码是否合格的检测。
60.本发明有效地筛选出电池码不全或电池码缺失的电芯，保证电芯出厂时具有完整的电池码。有效地从源头上切断事故时对电芯进行追溯困难的现象。
61.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，根据检测三元锂方形电池电芯的可拍照信号，采集三元锂方形电池的电芯上的电池码；s2，对步骤s1采集的电池码进行处理得到所有条码信息；s3，将步骤s2中得到的所述条码信息进行处理后判断电芯是否合格；s4，根据步骤s3中的判断结果做出相应的执行动作。2.基于权利要求1所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：包括硬件系统和软件系统；所述硬件系统包括三元锂方形电池、视觉硬件系统、网路系统、plc控制系统、检测机构、执行机构以及上位机；所述软件系统包括视觉上位控制软件和视觉vpp；所述检测机构检测到三元锂方形电池的电芯后，将检测信号经由plc控制系统上传至上位机，上位机内的所述上位控制软件调用所述视觉vpp，视觉vpp控制视觉硬件系统采集三元锂方形电池上的电池码进行处理，得到所有的条码信息，并上传至视觉上位控制软件，视觉上位控制软件对上传的所有条码信息进行处理，判断是否为合格电芯，上位机再将判断结果通过网络系统发送给plc控制系统，plc控制系统根据结果控制执行机构做出相应的动作。3.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：所述上位机操作系统为windows7及以上。4.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：所述视觉硬件系统包括镜头、摄像机、图像采集卡、输入输出单元以及控制装置，支持gige接口，用于三元锂方形电池的电池码的图像采集。5.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：所述网络系统，包括工业级路由器、交换机以及ap，用于对上位机与现场的plc控制系统、视觉硬件系统进行组网。6.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：所述视觉上位控制软件，使用visualstudio，基于c#、winform，并调用vision pro中相关dll文件开发。7.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：所述视觉vpp，基于vision pro开发。8.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：所述plc控制系统，包括plc及其附属设备，并通过网络系统组网，使得plc可以与上位机中的视觉上位控制软件进行交互，通过内部io或以太网协议对执行机构进行控制，用于将检测机构检测的可拍照信号发送至视觉上位控制软件；且当视觉控制软件发送结果给plc时，plc控制执行机构进行相应动作。9.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征在于：所述电池码，包括电芯的批次和追溯码，类型为data matrix，还包括可以直接目视的四组ocr码，内容为批次和追溯码的ocr码、电池规格信息。10.根据权利要求2所述的三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法的系统，其特征
在于：所述检测机构包括检测电芯是否到位的传感器，以及对电池进行定位的气缸、电磁阀；所述执行机构，包括对视觉结果不合格的电芯进行筛出的伺服轴或机器人。

技术总结
本发明公开了一种三元锂方形电池电池码缺失检测筛出的方法和系统，其中方法包括以下步骤：S1，根据检测三元锂方形电池电芯的可拍照信号，采集三元锂方形电池的电芯上的电池码；S2，对步骤S1采集的电池码进行处理得到所有条码信息；S3，将步骤S2中得到的条码信息进行处理后判断电芯是否合格；S4，根据步骤S3中的判断结果做出相应的执行动作。本发明对电池码信息增加了视觉检测功能，有效地筛选出电池码不全或电池码缺失的电芯，保证电芯出厂时具有完整的电池码。有效地从源头上切断事故时对电芯进行追溯困难的现象。电芯进行追溯困难的现象。电芯进行追溯困难的现象。


技术研发人员：肖贝贝 付代胜 杨飞 陈丽娜
受保护的技术使用者：合肥国轩电池有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/28